מערכות טיפול פסולת מבוזרות צוברות מתחנן כמו חלופות גמישות ויעילות לתשתיות מרכזי, במיוחד בקהילות כפריות, תת-קבוצות מגורים, מתקנים מסחריים, אתרים תעשייתיים.בין הטכנולוגיות המבטיחות ביותר כוח מערכות אלה הן כורי ביו-סרט, אשר רותמים מיקרואורגניזמים המתרחשים באופן טבעי כדי להסיר חומרים מזינים כגון חנקן ו זרחן מפסולת.

הבנת תגובות biofilm

כורי ביוסרט הם יחידות טיפול ביולוגיות שבהן ⁇ מצמידים למדיום תמיכה מוצק, ויוצרים שכבת כפייה מוכרת בשם ביופילם.שפכים זורמים על פני השטח הזה, והמיקרואורגניזמים מטבוליטים מומסים חומר אורגני, חנקן, ו-phosphorus. המבנה הביו-סרטמי נדרש להגן על המיקרואורגניזמים מפני הירריזם וזעזועים תוך מתן ⁇ של חומרים מזינים טבעיים, ומוצרים מטבוליים, כדי אורגניזמים, כדי אורגניזמים חזקים לתהליכים כימיים רבים, כדי אורגניזמים, כדי אורגניזמים, כדי אורגניזמים, כדי אורגניזמים מתחומים כימיים, או אורגניזמים מתחומים כימיים, המאפשרים, כדי אורגניזמים מתחומים כימיים, כדי אורגניזמים מתחומים שונים, כדי אורגניזמים מתחומים שונים, כדי אורגניזמים מתחומים כימיים, כדי לנטרל אותם אורגניזמים ממערכות כימיים, כדי אורגניזמים ממערכות כימיים, כדי אורגניזמים ממערכות כימיות, כדי לנטרל, כדי לאפשר אורגניזמים ממערכות כימיות, או אורגניזמים מתחומים שונים, 000 אורגניזמים מתחומים שונים, כדי אורגניזמים ממערכות כימיות, ללא תפקודים, ללא אורגניזמים מאנרגיה מבוזרים, כדי לאפשר אורגניזמים ממערכות כימיות, 000-מטבוליים, 000-מ

כיצד Biofilms Form and Function

התפתחות ביופיל מתחילה כאשר חיידקים מתפתלים חופשיים לדבוק משטח מוצק, לעתים קרובות בתוך דקות של חשיפה למים פסולת.פעם המצורפת, תאים מעוררים חומרים פולימרים חוץ סלולריים (EPS) - ממטריקס ג'לטי שמגן את המושבה ומאפשר לכידת תזונתית. כמו גם את ה-EPSSTGSTOSTOST, מפתחת ערוצים ופודים שמאפשרים זרימה וגז, בעוד מיקרונווטים בתוך שכבת השכבה הפנימית, מאפשרים תגובה של כורכובית, כולל אזורי טיפול אורגניים, כולל אזורי קירור פנימיים, כולל אזורי קירור, ומאפשרים, וזרימיים, כולל אזורי קירור פנימיים, כולל אזורי קירור פנימיים, כולל אזורי קירור, כולל אזורי קירור.

סוגים של תגובות ביו-סרט עבור יישומים מבוזרים

תצורה שונה של כור זמינים כדי לענות על הדרישות הספציפיות והמזהמים של מערכות מבוזרות.בחירת העיצוב המתאים תלויה בזרימה, מאפייני מים פסולת, שטח זמין, איכות יעילה הרצויה.

Bed Biofilm Reactors (MBBR)

טכנולוגיית MBBR משתמשת בפקידי פלסטיק קטנים - לעתים קרובות בצורת גלילים או גלגלים - אשר מושעה במי הפסולת ושומרים בתנועה על ידי aeration או שילוב מכני.הביופיל גדל על פני השטח הפנימיים והחיצוניים של המוביל, מתן סביבה מוגנת. כי המובילים לנוע בחופשיות לאורך נפח הכור, MB יחידות להשיג ריכוזי ביומסה יעילים גבוהים תוך הימנעות בעיות אחסון גלויים בעיצובים קבועים, הם מתאימים במיוחד עבור יישומים רגילים, כמו גם עבור סוללות, כמו גם יישומים רגילים, כמו , כמו , כמו , כמו גם התפתחויות מבוזרים, כמו התפתחויות , כמו , כמו , כגון סוללות, כמו תצורה מבוזרות, כמו תצורה מבוזרות, כמו התפתחויות מבוזרות, כמו תצורה מבוזרות, כמו , כמו תצורה של שדות בתי ספר מבוזרות, 000 , 000 , 000 , 000.

תגובה קבועה ו- Submerged Reactors

כורי ביו-סרט קבוע משתמשים במדיום נייח - כגון: קבר, טבעות פלסטיק, או בלוקים קרמיקה מובנה - דרך אשר פסולת עובר.המדיום עשוי להיות שקוע לחלוטין או רק רטוב לסירוגין, כמו במסננים מסובכים ומחסנים אירוביים התעמלות למערכות פשוטות או צורך באנרגיה מינימלית, המסתמך בעיקר על זרימת הכבידה.

רוטט מגעים ביולוגיים (RBC)

יחידות RBC מורכבות מסדרה של דיסקים פלסטיים מעגליים שרכובים על פיר רוטן מסתובב חלקית, שקוע חלקית במי פסולת. כמו הפיר מסתובב, הדיסקים הופכים להיות מעוותים וחשוף לאוויר, מתן חמצן עבור חילוף החומרים אירוביים בעוד ביופיל על הדיסקים מגעים מים פסולת. RBCs מציעים איכות יעילה עם צריכת אנרגיה נמוכה, מה שהופך אותם אטרקטיבי עבור קהילות קטנות ופרקטיקן מאפשר לשפוך את התרגיל שלהם.

Membrane Biofilm Reactors (MBfR)

למרות פחות נפוץ במערכות מבוזרות קטנות, ביומסה מנברן מתפרסמת כאופציה קומפקטית עבור איכות גבוהה effluent באיכות גבוהה. ב MBfR, הביופיל גדל ישירות על פני השטח החיצוני של סיביים חלולים. Gases כגון חמצן או מימן מועברים באמצעות membran חומרים מזינים lumen to the biofilm, ומאפשר שליטה מדויקת על מצבים אדומים של טכנולוגיה זו היא יעילה במיוחד עבור הסרת מגבלות חנקן יכול להיות מאוד.

מכניזם של חומרים מזינים נשלל ב- Biofilm Reactors

יעילותם של כורי ביו-סרט נובעת מהיכולת לארח מסלולים מטבוליים מרובים בו זמנית בתוך אותה יחידה.הבנת מנגנונים אלה מסייעת למפעילים אופטימיזציה ביצועים ובעיות לפתרון בעיות.

ניטציה והכחשה

הסרה ניטרוגן בכורי ביו-סרטנים מסתמכת על שני תהליכים ביולוגיים של סינטיאלים.בשכבות החיצוניות הסרביות של הביופילם, חיידקים מחמצן (AOB) ממירים אמוניה לניטטקס, ו nitrite-oxidizing חיידקים (NOB) נוספים חמצון של ניטרציה לניקטציה.

Phosphorus Removal (EBPR)

הסרת Phosphorus בכורות ביו-סרט יכול להתרחש באמצעות שני מסלולים עיקריים: ספיגה ביולוגית ישירה ומשקעים כימיים בתוך ממטריקס ביו-סרטים. בנוכחות של שינוי תנאי אנירובי ואירובי, פוליפוס-אקובינציה-מחדש (PAOs) יכול לאחסן כמויות גדולות של פליטת מתכת (בנוסף על ידי אופניים דרך שלב אנירובי (שם PAO משחררים זרחן תוך כדי נטילת מקורות פחמן-אוויר) ולהוביל את רמות גבוהות יותר של פחמן-אופרוזיס (באט) כמו פליטהטיס (באט) הוא תהליך אלקטרו-דלקתיים איטי יותר) הוא תהליך של פחמן-פוחיות) הוא תהליך של פחמן-דלקתיים (באט) הוא תהליך של פליטהטיס (בנוסף, כאשר הוא גם הוא תהליך של פחמן-דלקתיים (אוטיסטיסטיסטיס (אובטיסטיסטיסטיס) הוא תהליך אלקטרו-פוחיות) הוא תהליך אלקטרו-פוחיות) אשר תוכנן כדי טיפול תרופתי (בנוסף, כולל דלקתיטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסטיסהטיסהטיס (בנוסף, כולל של פחמן-פובית (בנוסף, כולל דלקת תחתית) אשר תוכנן כדי טיפול תרופתי (אובית) הוא תהליך ata-פובית

אפקט הביופילם ת'יקנס ו-Sleing

עובי ביופיל הוא פרמטר קריטי.D. ⁇ ( (100-200 μm) מאפשר חדירה חמצן טובה וטובה ניטרינג, בעוד ביופילמים עבה יותר לפתח אזורי חמצון עבור denitrification. עם זאת, אם הביופילם הופך עבה מדי, העברת המונים להפחית את שיעורי התגובה הכוללת, ונפיחות תקופתית של מקטעי ביו-סרטונים גדולים - יכול לגרום קוצר רוח עם קצבי ניקוי מתאים, או לחץ דם מתאים, עם לחץ דם לאחור, או לחץ דם תקין.

היתרונות העיקריים של תגובות ביו-סרט במערכות מבוזרות

מתקני טיפול מבוזרים לעתים קרובות להתמודד עם מגבלות שונות מאלה של צמחים בקנה מידה גדול: מימון מוגבל, מיקומים מרוחקים, צוות משתנה, וזרימים מתפתלים. כורים ביופיל להתמודד עם אתגרים אלה עם כמה יתרונות ייחודיים.

עמידות ל Flow and Load Variations

זרמי פסולת מבוזרים הם לשמצה uneven - קופים בשעות הבוקר והערב, סוף השבוע יורד באתרי נופש, שינויים עונתיים מתיירות או חקלאות. כורים ביופיל יכולים להתמודד עם גמישות כזאת כי הביומסה המצורפת נשאר בכור אפילו במהלך תקופות זרימה נמוכות. בניגוד מערכות מושעה שבו מיקרובים יכולים להיות לשטוף, הביופיל ממשיך לטפל בפסולת הקרובה של מים כמו גם עבור מחזורי זרימה גבוהה.

יכולת גבוהה ב-Autoprint

כורים ביו-פיל להשיג ריכוזים ביומסה גבוהה - לעתים קרובות 5 עד 10 פעמים גדול יותר מאשר מערכות סלאווה מופעלות - עם נפח כור קטן יותר.MBBR נושאת, למשל, לספק אזורי משטח ספציפיים של 500-1,000 mirFLT:0203303FLT:1 / mFLT: 23FLT 3, המאפשר מיכל קטן כדי לארח קהילה מיקרוביאלית גדולה זה הוא זמין עבור אתרי מגורים, כגון מרכזי, 000, שמירה על שטח פתוח, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000 גדול, 000 גדול, 000, 000, 000, 000 גדול, 000 גדול, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גדול, 000, 000, 000, 000 גדול, 000,

עלויות אנרגיה נמוכות ומבצע

לאחר שתוכנית ביו-film בריאה הוקמה, מערכות ביו-סרטות רבות דורשות קלט אנרגיה נמוך יחסית.פילטרים טריקלינג וכורים קבועים תלויים בכובד משקל עבור הפצת מים וטוטה טבעית עבור התחמשות, צריכת מעט או לא כוח. MBBRs ו RBCs צריכים הפסקת או סיבוב, אבל הביקוש הכולל של אנרגיה הוא בדרך כלל נמוך יותר מאשר יחידות חיתוך מופעלות פחמן.

פעולה פשוטה וצמצום תחזוקה

כורי ביופיל הם באופן טבעי יותר סלחנות של פיקוח מפעיל מאשר עמיתיהם המושעה-growth. הביומסה המצורפת מושפע פחות מתנודות טמפרטורה, זעזועים pH, או לסירוגין חומרים מזינים מזין.עבור מערכות מבוזרות לעתים קרובות נשמרות על ידי פעילות חלקית או לא-מיוחדת, חוסן זה הוא בלתי חוקי.

יתרונות סביבתיים ובטיחות

מכיוון שכורים ביו-סרט פועלים בריכוזי ביומסה נמוכים יותר בעמודת המים, הם מייצרים פחות מיקרו-שנתיות באפקטיבי ומייצרים פחות ריחות מאשר lagoons באוויר הפתוח או אגן סלז מופעל.העיצובים סגורים או סגורים חלקית המשותף ב- MBBRs ו- RBCs להפחית את גידול היתושים והגבלת החשיפה העובדת ל-Aerosols.

אתגרים ושיקולי עיצוב

למרות היתרונות הרבים שלהם, כורי ביו-סרט אינם ללא מגבלות. הבנה מאוזנת של אתגרים אלה חיונית ליישום מוצלח במערכות מבוזרות.

Clogging ומדיה Fouling

עיצובים קבועים וסינון מסנן נוטים לכריתת מים אם שפכים מכילים רמות גבוהות של מוצקים מושעה, רצים, או חומרים fibrous. טיפול ראשוני נכון - טנק ספקני, לירוט או סינון עדין - יש צורך להגן על המדיום הביופיל. במערכות MBBR, clogging הוא פחות נפוץ אבל יכול להתרחש אם המוביל למלא שברירי מעבר לגבולות עיצוב או אם הפצה אווירית היא לא אחידה.

סטארט-אפ ו- Biofilm Acclimation

הקמת ביופיל בוגר יכול לקחת כמה שבועות עד חודשים, בהתאם לטמפרטורת מים שפכים וזמינות תזונתית. במהלך ההפעלה, איכות יעילה יכולה להיות עני, הדורשת אמצעי שחרור זמניים או השימוש של זרע ממערכת קיימת.לטור סבלנות ו ניטור זהיר נדרשים במהלך תקופה זו.באקלים קר, שלב ההפחתה הביו-סרט ניתן להרחיב; בידוד נוסף או עשוי להיות נדרש כדי לשמור על פעילות ביולוגית.

הגבלות על Phosphorus Removal

בעוד כורי ביוסרט יכולים להשיג הסרה זרחן מעולה בתנאים מתואמים, הדרישה לשינוי אזורי אנירובי ואירובי בדרך כלל הופכת את EBPR אמין יותר במערכות מושעה או היברידיות. עבור פרויקטים מבוזרים עם מגבלות phosphorus phosphorus effluent, מעצבים עשויים להיות צריכים לשלב כורים ביו-סרטים עם dosing כימי (למשל, או alumreshreshreland ייעודי).

עיצוב ופרמטרים תפעוליים עבור מערכות מבוזרות

פריסה מוצלחת של כורי ביו-סרט ביישומים מבוזרים על מבחר זהיר של פרמטרים עיצוב מפתח.הנפח הנדרש של pH ביו-סרט נקבע על ידי קצב טעינת שטח פני השטח, בדרך כלל מבוטא כגרם של ביקוש חמצן ביוכימי (BODFLT:05 Sense) להפחתה של רמת חמצן רגילה (pLT) לאחר הגבלת זמן נמוכה יותר של פחמן ליום.

השוואת תגובות ביו-סרט עם מערכות צמיחה מוגבלות

תהליכי גילוח מופעלים הם השיטה הטיפול הביולוגית הנפוצה ביותר, אך הם לא תמיד מתאימים ביותר עבור מערכות מבוזרות (Supended-growth Systems דורשות הפסקת אש מתמשכת, שליטה הדוקה של שערי החזרה של גילוח, וניהול זהיר של מחסנים של מתקנים ליישבים גדולים יותר (אך ורק 100.000 שעות פעילות גופנית) לעומת זאת, כורי ביו-פרמיים מבטלים על ידי שמירה על הביומסה על אמצעי התקשורת.

יישומים אמיתיים ומקריות

כורים של Biofilm כבר מספקים להסרת תזונתית אמינה בפריסה מבוזרת ברחבי העולם.ב-Chasapeake Bay שפיכת מים, כמה ערים קטנות כבר התקנת יחידות RBC כדי להפחית את העומסים של 60–70% לפני שנמנעו מלתתתת יערות רגישים של Uscreams.1 {\displaystyle mcrec} ב-Cencrexitcrelimates.

עתיד הטכנולוגיה Biofilm בטיפול מופחת

התקדמות בתחום מדעי החומרים וה ניטור מרחיבים את היכולות של כורים ביו-סרטים.מדיה של ספקים חדשים עם אזורי משטח ספציפיים יותר וניתן לפתח את יכולת הייצור משופרת כדי להגדיל את יכולת הטיפול.שילוב של חיישנים מקוונים עבור חמצן מומס, pH, ו ammonium יאפשר שליטה בזמן אמת על חיידקי ניקוי ותיקון מחדש של תרופות, תוך צמצום ביצועים תוך צמצום השימוש באנרגיה נוספת הוא ריצוף ביו-פרגן (BRS) אשר עשוי גם לבודדים, במיוחד, אשר ממריצים, אשר ממריצים, במיוחד, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ממריצים, כלומר, כלומר, כלומר, ממריצים, ממריצים מיקרו-SFDLCFS, אשר יכולים לשלב את דרישות מיקרו-microifcreculation, במיוחד, במיוחד, כולל, אשר מסייעות, כולל מחזורים, כלומר, באופן קבוע, באופן קבוע, תוך צמצום ביצועים תוך צמצום ביצועים תוך צמצום של מערכות אלקטרו-Frempemculation, כולל מחזורים, תוך צמצום ביצועים תוך צמצום ביצועים תוך צמצום ביצועים תוך צמצום השימוש ב-XIFicial, כולל חנקן, כולל חנקן, כולל חנקן, אשר מסייעות, כולל חנקן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר,

מסקנה

כורי ביוסרט מייצגים טכנולוגיה חזקה, יעילה, מתאימה להתאמה להסרת חומרים מזינים בטיפול בשפכים מבוזרים.היכולת שלהם לארח קהילות מיקרוביאליות שונות במטריקס יציב מניבה שיעורי הסרה גבוהים עבור חנקן ו זרחן תוך עמידה על זרימת המים ועומס וריאציות אופייניות של מערכות קטנות.הטביעת הרגל הקומפקטית, צריכת אנרגיה נמוכה, ייצור מכווץ הופך אותם לאטרקטיביים סביבתיים ומורכבים על ידי מנגנונים סביבתיים מעורבים של תכנון יעיל.